ヘデラ・ハッシュグラフ:第三世代分散型台帳技術の進化と展望

分散型台帳技術(DLT)の世界は、ヘデラ・ハッシュグラフ(Hedera Hashgraph)の登場で新たな局面を迎えています。

自らを「第三世代の分散型台帳」と位置付けるヘデラ・ハッシュグラフは、GoogleやIBM、ボーイング、野村ホールディングスといった世界の名だたる企業が参画することで知られています。

これは、ビットコインやイーサリアムには見られない独特な特徴と可能性を持ち、特にエンタープライズレベルでの応用が期待されているDLTです。

しかし、その用途はエンタープライズに限定されず、個人やスタートアップもこの技術を利用してアプリケーションを簡単に構築できるという利便性も備えています。

この記事では、分散型アプリケーションの構築とデプロイに革新をもたらすヘデラ・ハッシュグラフの特徴、機能、そして将来性について深掘りしていきます。

ヘデラ・ハッシュグラフのネイティブトークンであるHBAR(ヘデラ)も、このDLTエコシステムの重要な一部として、トランザクションのガス代として機能する役割を果たします。

分散型台帳技術の進化: 第1世代から第3世代へ

分散型台帳技術(DLT)は、その始まりであるビットコイン(第1世代)から、プログラム可能なイーサリアム(第2世代)を経て、ヘデラ・ハッシュグラフ(第3世代)へと進化してきました。

ビットコインは分散型ネットワークの先駆けとして高いセキュリティを確立しましたが、トランザクションの遅延や高い電力消費が問題となっています。

イーサリアムはスマートコントラクトの導入により、DLTの機能を大幅に拡張しましたが、手数料の高騰やスケーラビリティの課題があります。

第3世代として登場したヘデラ・ハッシュグラフは、これらの技術的な限界を克服し、より高速で、低コスト、効率的なトランザクションを実現することを目指しています。

ヘデラ・ハッシュグラフの性能

ヘデラ・ハッシュグラフは、1秒あたりの処理能力が1万TPS以上という驚異的な速度を誇ります。

これはビットコインやイーサリアムと比較して格段に高速であり、現代の多くのアプリケーションに求められるレスポンスの速さを実現しています。

さらに、平均手数料が0.001ドルと固定されており、トランザクションの承認時間も3〜7秒と短いため、ユーザーにとって非常に使いやすいDLTとなっています。

これらの性能は、ヘデラの独自のコンセンサスアルゴリズムであるハッシュグラフによって支えられています。

ヘデラ・ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムとエネルギー効率

ヘデラ・ハッシュグラフの中心となるのが、ハッシュグラフというコンセンサスアルゴリズムです。

このアルゴリズムは、トランザクションの高速処理と低コストを実現しつつ、ネットワークのセキュリティを確保します。

また、エネルギー効率の面でも優れており、ビットコインやイーサリアムのような大規模な電力消費を伴うマイニングは必要ありません。

これにより、企業や個人がより環境に優しい形でDLTを利用できるようになります。

ハッシュグラフ:ブロックチェーンとの違いとその構造

ハッシュグラフは、リーモン・ベアード博士によって開発された、ブロックチェーンとは異なる分散型コンセンサスアルゴリズムです。

ブロックチェーンが連鎖するブロックによるデータ構造を持つのに対し、ハッシュグラフは有向非巡回グラフ(DAG)を用いています。

この構造は、分岐(フォーク)が発生しないため、ネットワークの安定性が高く、企業が採用しやすい技術として評価されています。

また、非同期ビザンチン障害耐性(aBFT)を持つことで、ハッキングやネットワーク攻撃への耐性も非常に高いです。

ゴシッププロトコルとその情報伝播の効率性

ハッシュグラフはゴシッププロトコルを用いて情報を伝播します。

このプロトコルは参加者がランダムに他の参加者を選び、知っている情報全てを伝えるというものです。

これにより、新しい情報は非常に速くネットワーク内に広がります。

ゴシッププロトコルによって作成された「イベント」は、タイムスタンプやトランザクション、ハッシュ値といった情報を含み、これらのイベントが処理されることで、分岐せずにすべてのトランザクションが順序づけられます。

仮想投票:ネットワークの負担軽減と高速化

ハッシュグラフは、大量の情報交換が必要となる通常の投票プロセスを行う代わりに、仮想投票を採用しています。

仮想投票では、各ノードが他のノードの投票を推測・計算することで、実際に投票情報を交換することなく、全体の投票結果を決定します。

これにより、大量のデータを扱う必要がなくなり、ネットワークの負担が軽減され、処理速度が向上します。

さらに、仮想投票により、不正投票が難しくなるため、ネットワークのセキュリティも強化されます。

ヘデラ・ハッシュグラフの3つの主要サービス

ヘデラ・ハッシュグラフは、開発者に対して3つの主要サービスを提供し、分散型アプリケーションの構築を容易にしています。

これらのサービスは、ヘデラスマートコントラクトサービス(HSCS)、ヘデラコンセンサスサービス(HCS)、ヘデラトークンサービス(HTS)で構成されています。

ヘデラスマートコントラクトサービス(HSCS)

HSCSは、開発者がヘデラ・ハッシュグラフ上でSolidity言語を用いてスマートコントラクトを実行できるようにするサービスです。

このサービスはイーサリアム仮想マシン(EVM)と互換性があり、Solidityで書かれたコントラクトを変更なしに展開することが可能です。

これにより、イーサリアム開発者は簡単にヘデラ・ハッシュグラフへ移行できます。

ヘデラコンセンサスサービス(HCS)

HCSは、監査可能なログを作成し、イベントデータにタイムスタンプを付与するサービスです。

このサービスはサプライチェーンの出所追跡、ブロックチェーン間のデータ転送、DAOの投票カウント、IoTデバイスの監視など、多様な用途で利用できます。

HCSの検証可能なログにより、データが改ざんされていないことを証明することができ、企業はプライバシーを保ちながら必要な情報を公開することが可能になります。

ヘデラトークンサービス(HTS)

HTSは、ファンジブルトークン(FT)やノンファンジブルトークン(NFT)の発行や管理を可能にするサービスです。

開発者は、ヘデラ・ハッシュグラフの低い手数料と高いネットワークの安定性を活用して、トークンを設計することができます。

HTSを使用することで、トークン経済を効率的に構築し、新たなアプリケーションやビジネスモデルを創出することが可能になります。

ヘデラ運営審議会:グローバル企業による分権化ガバナンス

ヘデラ・ハッシュグラフは、その運営とガバナンスにおいて独特のアプローチを採用しています。中心にあるのがヘデラ運営審議会です。

この審議会は、世界的な大手企業や専門組織が集まる分権化された専門家集団で、最大39の組織が参加可能です。

2023年9月現在、11の異なる業界から29の組織が参加しており、GoogleやIBM、ボーイング、野村ホールディングスなどの名だたる企業が含まれています。

完全な分権化と均等な投票権

運営審議会の特徴は、その完全な分権化と、すべてのメンバーに均等に与えられた投票権です。

メンバーは、ネットワークのアップグレード、価格設定、財務管理などの重要な決定に関して投票を行い、ヘデラ・ハッシュグラフの未来を形作ります。

審議会のメンバーはヘデラ・ハッシュグラフから利益を受け取らず、ネットワークの長期的な利益と安定性を最優先に考えるとされています。

任期制と透明性

運営審議会のメンバーは任期制を採用しており、1人のメンバーの任期は3年で、最大2回まで再任が可能です。

これにより、新鮮な視点とともに、適切な継続性が保たれます。

また、議事録は過半数のメンバーによって承認された後、30日以内に一般に公開されるという透明性の高い運用が行われています。

世界的な規制への対応と信頼構築

ヘデラ・ハッシュグラフがグローバル企業を審議会に迎え入れる理由は、世界中のさまざまな規制や市場に適応し、幅広い信頼と法的準拠を確立するためです。

多国籍企業が参加することで、ヘデラ・ハッシュグラフは世界的な展開と普及に向けた強固な基盤を築いています。

審議会による中央集権的な運営は、グローバルな規模での運用と効率的な意思決定を可能にし、分散型台帳技術の新たな標準を設定しています。

多岐にわたるヘデラ・ハッシュグラフのユースケース

ヘデラ・ハッシュグラフはその高速性、安定性、そして低コストなトランザクションにより、多くの分野でのユースケースに適用されています。

決済、分散型金融(DeFi)、NFT、分散型IDなど、その用途は幅広く広がっています。

航空技術との融合

2022年1月、ヘデラ・ハッシュグラフは英ロンドンの航空技術会社と協力し、長距離飛行中の複数機体の安全運航をサポートする試験で使用されました。

このプロジェクトではヘデラコンセンサスサービス(HCS)が採用され、ドローンからのデータを集め、それらを安全かつ迅速にログに記録し、順序付けました。

この試験は、ヘデラ・ハッシュグラフが提供するリアルタイム処理能力の重要性を示しています。

カーボンクレジットとクーポン発行

ヘデラ・ハッシュグラフはまた、環境保全と経済活動の連携にも貢献しています。

特に、トークン化されたカーボンクレジットの発行において、その安価な手数料とネットワークの安定性が評価されています。

さらに、クーポンの発行においても、データの透明性と信頼性を担保するための基盤技術として活用されており、企業や消費者間の信頼関係構築に寄与しています。

これらのユースケースは、ヘデラ・ハッシュグラフが持つ独特の特性を活かし、様々な業界や社会的な課題解決に貢献していることを示しています。

今後も、ヘデラ・ハッシュグラフはその応用範囲を広げ、新たな価値を創出し続けるでしょう。

ヘデラ・ハッシュグラフの計画

ヘデラ・ハッシュグラフは、そのネットワークの発展とともに、より分散化されたパーミッションレス型パブリックネットワークへと移行を目指しています。

この過程は3つのフェーズに分けられており、現在はフェーズ2の段階です。

フェーズ1:運営審議会によるノード管理

最初のフェーズでは、ヘデラ運営審議会のメンバーのみがノードを立ち上げ、管理しています。

この時点では、ノードの運営は限られた組織によって行われ、プロキシステーキングを通じて他のアカウント所有者も間接的に参加できます。

このフェーズは、ネットワークの初期段階での安定性と信頼性を確保することに焦点を当てています。

フェーズ2:パーミッション型ノードの拡大

フェーズ2では、運営審議会メンバーに加えて、パートナー組織である第三者もノードを立ち上げることが可能になります。

この段階で、より多くの参加者がネットワークに貢献し、プロキシステーキングを通じてノードの分散を促進します。

フェーズ2は、フェーズ3への移行に向けた重要なステップとなります。

フェーズ3:完全分散型パーミッションレスネットワークへ

フェーズ3では、運営審議会のメンバー数が39に達し、最終的には誰でもノードを立ち上げることが可能になります。

このフェーズでは、運営審議会とは独立したステーキング市場が形成され、トークンの所有がより広く分散されます。

フェーズ3の達成は、ヘデラ・ハッシュグラフが完全な分散型パブリックネットワークとして機能することを意味し、ネットワークのセキュリティ、透明性、アクセシビリティを大きく向上させるでしょう。

まとめ

ヘデラ・ハッシュグラフは、その革新的なアプローチと技術によって、分散型台帳技術(DLT)の新たな地平を開いています。

従来のブロックチェーンと異なるデータ構造とコンセンサスアルゴリズムを採用することで、高速なトランザクション、強固なセキュリティ、そして低コストな手数料を実現しています。

これらの特徴は、企業や組織が安心して使用できる堅牢なインフラを提供します。

ヘデラ運営審議会のメンバーには、Google、IBM、ボーイング、野村ホールディングスなど、世界のトップ企業が名を連ねており、その分散型ガバナンスは業界における信頼と安定性を示しています。

ヘデラ・ハッシュグラフの将来計画には、現在の中央集権的な運用から段階的に分散型のパーミッションレス型パブリックネットワークへと移行するというビジョンがあります。

これにより、ヘデラは企業だけでなく、一般のユーザーにもよりアクセスしやすいプラットフォームとなることを目指しています。

このような展開により、ヘデラ・ハッシュグラフはビットコインやイーサリアムと同様に分散的でありながら、企業や組織にとっても使いやすい技術として位置付けられ、DLTの未来を形作る重要な役割を果たしていくことでしょう。

今後のヘデラの進化には、多くの期待が寄せられています。

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